Insectos que comen plástico: el hallazgo en Kenia que puede revolucionar el reciclaje

En un gallinero cálido en Kenia, donde las larvas del gusano de la harina menor (Alphitobius diaperinus) prosperan entre restos de alimentos, los científicos del Centro Internacional de Fisiología y Ecología de Insectos (ICIPE) hicieron un descubrimiento sorprendente. Estas pequeñas criaturas, en su forma larvaria, tienen una habilidad única: pueden descomponer el poliestireno, uno de los plásticos más comunes y difíciles de degradar, utilizado ampliamente en envases de alimentos y materiales de aislamiento. Este hallazgo, publicado en la revista científica Nature, podría marcar el inicio de un enfoque revolucionario para lidiar con los residuos plásticos que inundan el planeta.

El poliestireno, conocido por su resistencia y versatilidad, también es responsable de una fracción significativa de la contaminación plástica mundial. Las larvas, nativas de África pero ahora distribuidas globalmente, representan una solución potencialmente sostenible. En lugar de recurrir a métodos industriales costosos y contaminantes, estas larvas ofrecen un enfoque natural, aunque indirecto, para descomponer este material.

El secreto de la capacidad del gusano de la harina menor (Alphitobius diaperinus) para digerir poliestireno reside en su microbioma intestinal. Las larvas albergan bacterias especializadas que descomponen los complejos polímeros que forman este plástico en compuestos más simples, permitiendo a los insectos procesar el material sin daños a su organismo. Entre las bacterias identificadas en este proceso destacan los géneros Kluyvera, Lactococcus y Klebsiella, microorganismos que desempeñan un papel crucial en la transformación química del plástico.

El proceso se intensifica cuando las larvas consumen una dieta complementada con nutrientes adicionales. Durante un experimento, los gusanos alimentados con una mezcla de poliestireno y salvado de trigo lograron descomponer hasta el 11,7 % del plástico ingerido, superando significativamente a los que solo consumieron poliestireno. Este hallazgo confirma que, si bien las larvas pueden sobrevivir alimentándose únicamente de plástico, este material por sí solo no es suficiente para potenciar la actividad bacteriana necesaria para una degradación más eficiente.

Estas bacterias no solo convierten el poliestireno en moléculas más simples, sino que lo hacen sin generar subproductos tóxicos, lo que aumenta su viabilidad para aplicaciones futuras. Este descubrimiento abre la puerta a la posibilidad de utilizar las enzimas y microbios del sistema digestivo de las larvas en procesos industriales diseñados para manejar los residuos plásticos de manera más sostenible.

En lugar de liberar a las larvas del gusano de la harina menor (Alphitobius diaperinus) directamente en los vertederos, los científicos del ICIPE en Kenia plantean un enfoque más estratégico y controlado: aislar las bacterias y enzimas responsables de la degradación del plástico para utilizarlas en sistemas de reciclaje sostenibles. Esta decisión no solo responde a limitaciones prácticas, como la dificultad de mantener grandes poblaciones de insectos en ambientes contaminados, sino que también se alinea con el objetivo de maximizar la eficacia del proceso a escala industrial.

Las enzimas producidas por los microbios intestinales podrían integrarse en instalaciones de tratamiento de residuos o incluso en fábricas especializadas. Estas instalaciones transformarían el plástico en compuestos más simples que puedan ser reutilizados o eliminados de forma segura, reduciendo significativamente la acumulación de residuos plásticos en vertederos y ecosistemas naturales.

“Estudiando a estos ‘devoradores de plástico’ naturales, esperamos crear nuevas herramientas que ayuden a deshacerse de los residuos plásticos de forma más rápida y eficaz”, explicó en diálogo con The Conversation Fathiya Khamis, coautora del estudio. Este enfoque no solo aborda la problemática del reciclaje, sino que también reduce la dependencia de procesos mecánicos y químicos que requieren grandes cantidades de energía y emiten gases de efecto invernadero.

El uso de estas tecnologías derivadas de organismos vivos podría cambiar radicalmente la manera en que enfrentamos la contaminación plástica, integrando métodos biológicos en sistemas de gestión de residuos en todo el mundo.

El descubrimiento realizado en Kenia llega en un momento crítico para África, el segundo continente más afectado por la contaminación plástica en el mundo. Según estudios recientes, la acumulación de plásticos en ríos, costas y ciudades africanas ha alcanzado niveles alarmantes, debido al aumento en el consumo de plásticos de un solo uso y la limitada infraestructura de reciclaje en muchas regiones. Este problema no solo amenaza los ecosistemas locales, sino también la salud pública y las economías que dependen de sectores como el turismo y la pesca.

En este contexto, el hallazgo del Centro Internacional de Fisiología y Ecología de Insectos (ICIPE) representa una oportunidad innovadora para abordar la contaminación de una manera adaptada a las necesidades y realidades del continente. África no solo enfrenta el desafío de manejar sus propios residuos, sino también los que recibe de otros lugares del mundo, especialmente de países desarrollados que exportan sus plásticos no reciclables.

Además, el hecho de que estas larvas sean originarias de África y prosperen en condiciones cálidas, como las que predominan en muchos países del continente, facilita su reproducción y estudio local. Este enfoque podría reducir costos asociados a la investigación y permitir el desarrollo de tecnologías que no dependan exclusivamente de soluciones importadas, costosas o difíciles de implementar.

El hallazgo también subraya la importancia de invertir en ciencia e innovación en el continente. Iniciativas como esta demuestran que África no solo puede contribuir a resolver problemas ambientales globales, sino también liderar el camino hacia soluciones sostenibles y adaptables.

El estudio realizado por el ICIPE en Kenia también profundizó en las condiciones que optimizan este proceso. Para lograrlo, los investigadores diseñaron un experimento en el que las larvas fueron alimentadas con diferentes dietas: exclusivamente poliestireno, únicamente salvado de trigo y una combinación de ambos.

Los resultados mostraron que, aunque las larvas podían sobrevivir alimentándose únicamente de plástico, su capacidad para descomponerlo aumentaba considerablemente cuando su dieta incluía nutrientes adicionales. En la combinación de poliestireno y salvado, las larvas lograron descomponer hasta el 11,7 % del plástico ingerido. Este hallazgo indica que, si bien los insectos pueden procesar el plástico, necesitan una fuente de energía complementaria para potenciar la actividad de las bacterias intestinales responsables de la degradación.

El diseño experimental también descartó la liberación masiva de larvas como una solución práctica, debido a los riesgos ambientales y logísticos. En su lugar, el enfoque se centró en el aislamiento y la producción de enzimas bacterianas en entornos controlados, como fábricas o plantas de tratamiento de residuos, optimizando así la degradación del plástico a gran escala.

El descubrimiento de las larvas del gusano de la harina menor y su capacidad para degradar plástico ofrece oportunidades significativas para transformar la manera en que se gestionan los residuos plásticos en el mundo. Los científicos del ICIPE han planteado un enfoque que va más allá del uso directo de los insectos, centrando su atención en las enzimas y bacterias intestinales que hacen posible este proceso. Estas herramientas biológicas tienen el potencial de integrarse en sistemas industriales diseñados para abordar la contaminación plástica de manera eficiente y sostenible.

Las enzimas identificadas en el microbioma de las larvas pueden cultivarse y producirse a gran escala en laboratorios y fábricas. Estas instalaciones podrían tratar grandes volúmenes de residuos plásticos, convirtiéndolos en compuestos reutilizables o más fáciles de eliminar. Este enfoque evitaría la liberación masiva de insectos en el medio ambiente, mitigando riesgos ecológicos asociados.

Las enzimas podrían integrarse en procesos industriales actuales, como plantas de reciclaje químico, complementando métodos mecánicos y reduciendo la dependencia de tecnologías costosas y contaminantes. Además, su naturaleza biológica ofrece la ventaja de ser menos dañina para el medio ambiente en comparación con métodos que requieren altas temperaturas o productos químicos agresivos.

Aunque el potencial de estas aplicaciones es prometedor, también enfrenta desafíos significativos. Uno de ellos es la necesidad de optimizar la producción de enzimas a gran escala, garantizando su viabilidad económica. Asimismo, los científicos deben estudiar los posibles subproductos de la degradación del plástico para asegurar que no sean dañinos para el medio ambiente o la salud humana.

Además, el desarrollo de estas tecnologías requerirá colaboración internacional, especialmente en regiones gravemente afectadas por la contaminación plástica, como África y Asia. Esto incluye financiamiento, transferencia de tecnología y marcos regulatorios que permitan implementar soluciones biológicas en la gestión de residuos.

A pesar de estos desafíos, el uso de herramientas biológicas como las enzimas derivadas de las larvas representa un cambio paradigmático en la lucha contra la contaminación plástica. Si se desarrollan y aplican de manera adecuada, estas innovaciones podrían reducir significativamente el impacto ambiental del plástico, ofreciendo un camino hacia un futuro más limpio y sostenible.